一种由4-(4-吡啶)-间苯二甲酸和间苯二甲酸双酸混配镧的配合物、制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明设及多孔杂化材料领域，具体设及一种由4-(4-化晚）-间苯二甲酸和间苯 二甲酸双酸混配铜的配合物、制备方法及其应用，所述配合物具有=维超分子网络结构，可 W作为多孔杂化材料被进一步开发应用。
【背景技术】
[0002] 目前，多孔杂化材料即已在气体储存、分离、离子交换、催化、手性、导电、磁性、非 线性光学和药物输送等方面表现出越来越诱人的应用前景。微孔金属-有机骨架化合物是 有机配体和金属离子之间通过配位键形成的具有孔桐的高度规整的无限网络结构的聚合 物。由于其具有结构可调控、修饰、热稳定性好，W及具备了一般有机化合物与无机化合物 的特点，结合了复合高分子和配位化合物两者的特性，已成为当前国际化学界的一个十分 重要、也是十分热口的领域。
【发明内容】
[0003] 基于有机配体和金属离子之间通过配位键形成的具有孔桐的高度规整的无限网 络结构的聚合物，具有结构可调控、修饰、热稳定性好，W及具备了一般有机化合物与无机 化合物的特点，结合了复合高分子和配位化合物两者的特性，本发明主要目的在于提供一 种结构可调控、修饰、热稳定性好的由4-(4-化晚）-间苯二甲酸和间苯二甲酸双酸混配铜 的配合物；另一目的是提供该配合物的制备方法和应用。
[0004] 本发明的技术方案是提供一种由4-(4-化晚）-间苯二甲酸和间苯二甲酸双酸混 配铜的配合物，所述配合物具有W下化学式：
[0005] [La? (Hzbtc)a(Hzbtc)b]OO
[0006] 其中，所述化btc)a为4-(4-化晚）-间苯二甲酸，所述化2btc)b为间苯二甲酸。
[0007] 具体的，所述（Hzbtc)S的结构式如式（I)所示，所述化2btc)b的结构式如式（II)
所示
[0008]
[0009] 对所述配合物进行晶体结构测试后，其测试结果如下：
[0010] 所述配合物为Monoclinic晶系，P21/C空间群，晶胞参数 a二14.781 (")A，b=14.545(11)A,C二 21.223(12)A，a=90。，0 = 127.10(3)。，丫 = 90。，V二3639 (4)A。
[0011] 具体的，所述配合物的基本结构是一个二维结构，不对称单元包含两个铜离子，一 个4- (4-化晚）-间苯二甲酸根和S个间苯二甲酸根桥连成一个新的配位聚合物，铜原子属 于八配位结构，来自4-(4-化晚）-间苯二甲酸根配体的一个氧原子06,它的La-O键长为 2. 449(4) ° ;来自间苯二甲酸根配体的五个氧原子（02、03、010、016和017)，它们的La-O 键长分别为 2. 507(4)。、2. 732(4)。、2. 494(4)。、2. 547 巧）° 和 2. 726(5)。；氧铜之间的 键角O-La-O的范围为47. 06(12) °到162. 39(17)D;另外还存在分子外的配位水的氨键： (d(O(l)-H(lW). . . 0(2)A) = 2. 748 化）\%A，（d(0(l)-H(2W). . .O(S)A) = 2. 748 化）\%A; 运些氨键的对称码为：A、-X+1，-y+1，-Z;所有运些键共同连接成铜的配合物的S维超分子 结构。
[0012] 本发明还提供了上述由4-(4-化晚）-间苯二甲酸和间苯二甲酸双酸混配铜的 配合物的制备方法，具体步骤为，在水热的条件下，W每IL水中加入0. 008~0. 03mol的 4-(4-化晚）-间苯二甲酸、0. 008~0. 03mol的间苯二甲酸W及0. 008~0. 03mol的铜盐 的比例，将4-(4-化晚）-间苯二甲酸、间苯二甲酸和金属铜盐溶于水，并封入反应蓋中，W 每小时8°C~12°C的升溫速率加热至120°C~170°C，维持此溫度7化~120h，然后自然条 件下降至室溫，即可得到无色块状晶体，然后，将得到的无色块状晶体在室溫下自然惊干， 得到目标产物。
[0013] 优选地，所述的铜盐为硝酸铜。
[0014] 优选地，所述升溫速率为每小时10°C。
[0015] 优选地，所述反应蓋溫度加热至150°C~165°C后，维持此溫度96h。
[0016] 本发明提供的由4-(4-化晚）-间苯二甲酸和间苯二甲酸双酸混配铜的配合物可 作为多孔杂化材料的应用。
[0017] 本发明提供的配合物，具有结构可调控、修饰、热稳定性好的特性，其制备方法简 单，操作方便，产率高和可重现性好；所制得的配合物的热重分析表征显示其骨架在100°C 左右仍能稳定存在，具有一定的热稳定性，为其作为多孔杂化材料的进一步开发应用提供 了保证，为进一步开发微孔-有机骨架金属铜配合物提供了理论基础，有望在多孔杂化材 料领域得到进一步的研发应用。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明提供的配合物中铜的配位环境图；
[0019] 图2是本发明提供的配合物的二维层结构图；
[0020] 图3是本发明提供的配合物的S维结构图；
[0021] 图4是本发明提供的配合物的拓扑图；
[0022] 图5是本发明提供的配合物的红外图谱；
[0023] 图6是本发明提供的配合物的热重曲线图；
[0024] 图7是本发明提供的配合物的粉末衍射图。
【具体实施方式】
[00巧]为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予W实施，下面结合附图 和具体实施例对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0026] 本发明提供一种由4-(4-化晚）-间苯二甲酸和间苯二甲酸双酸混配铜的配合物， 所述配合物具有W下化学式：
[0027] [La? (Hzbtc)a(Hzbtc)b]OO
[0028] 其中，所述化2btc)a为4-(4-化晚）-间苯二甲酸，所述化2btc)b为间苯二甲酸，运 两种化合物的具体结构式分别如下所示，
[0029]
[0030] 本发明提供的由4-(4-化晚）-间苯二甲酸和间苯二甲酸双酸混配铜的配合物的 制备方法的具体步骤为，在水热的条件下，W每IL水中加入0. 008~0. 03mol的4-(4-化 晚）-间苯二甲酸、0. 008~0. 03mol的间苯二甲酸W及0. 008~0. 03mol的铜盐的比例， 将4-(4-化晚）-间苯二甲酸、间苯二甲酸和金属铜盐溶于水，并封入反应蓋中，W每小时 8°C~12°C的升溫速率加热至120°C~170°C，维持此溫度7化~120h，然后自然条件下降 至室溫，即可得到无色块状晶体，然后，将得到的无色块状晶体在室溫下自然惊干，得到目 标产物。
[00引]实施例1
[0032] 将0. 2mmo1的4-(4_II比晚）_间苯二甲酸与0.ISmmol的间苯二甲酸与0. 2mmo1的 硝酸铜溶于12mL水中，而后将其混合水溶液封入25mL的反应蓋中，W每小时10°C的速率加 热至165°C，维持此溫度96h，然后自然降溫至室溫，即可得到无色块状晶体，将该晶体分离 出来，室溫下自然惊干，得到目标产物，产率约60 %。对所制得的由4- (4-化晚）-间苯二甲 酸和间苯二甲酸双酸混配铜的配合物进行材料表征，具体如下：
[0033] (1)所制得的配合物的红外表征
[0034] 采用NICOLET6700红外光谱仪通过对实施例1所制得的配合物进行红外测 试，所获得的红外图谱具体请参阅图5,由图5可W看出，主要的红外吸收峰为：1601 (W)， 1583 (S)，1537 (W)，1506 (S)，1419 (VS)，1377 (m)，1223 (W)，1168 (m)，1021 (W)，1003 (W)， 924 (m)，875 (m)，811 (W)，750 (W)，722 (m)，489 (m)，469 (m)。